DE102018206392A1 - SWITCHING DEVICE FOR IMPLEMENTING GEAR CHANGE IN A VEHICLE GEARBOX - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung zur Durchführung von Gangwechseln in einem Fahrzeug. Die Schalteinrichtung umfasst einen drehbaren Schaltaktuator, der zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung verschiebbar ist und der eine erste, zweite, dritte sowie zumindest eine vierte Schaltsteuerkontur aufweist, von denen eine jede einem anderen Gang des Fahrzeuggetriebes entspricht, sowie ein erstes Schaltelement und ein zweites Schaltelement. Das erste Schaltelement ist in der ersten Stellung des Schaltaktuators aufgrund einer Drehung desselben durch die erste Schaltsteuerkontur und in der zweiten Stellung des Schaltaktuators aufgrund einer Drehung desselben durch die dritte Schaltsteuerkontur betätigbar. Demgegenüber ist das zweite Schaltelement in der ersten Stellung des Schaltaktuators aufgrund einer Drehung desselben durch die zweite Schaltsteuerkontur und in der zweiten Stellung des Schaltaktuators aufgrund einer Drehung desselben durch die vierte Schaltsteuerkontur betätigbar. The present invention relates to a switching device for performing gear changes in a vehicle. The switching device comprises a rotatable shift actuator which is displaceable between a first and a second position and which has a first, second, third and at least a fourth shift control contour, each of which corresponds to a different gear of the vehicle transmission, as well as a first shift element and a second switching element. The first switching element is operable in the first position of the shift actuator due to rotation thereof by the first shift control contour and in the second position of the shift actuator due to rotation thereof by the third shift control contour. On the other hand, the second switching element is operable in the first position of the shift actuator due to rotation thereof by the second shift control contour and in the second position of the shift actuator due to rotation thereof by the fourth shift control contour.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung zur Durchführung von Gangwechseln in einem Fahrzeuggetriebe wie beispielsweise einem Handschaltgetriebe oder einem halbautomatischen Wechselgetriebe.The present invention relates to a switching device for performing gear changes in a vehicle transmission such as a manual transmission or a semi-automatic change gear.
Ein herkömmliches Handschaltgetriebe verfügt üblicherweise über mehrere Gangradpaare mit Stirnradverzahnung, wobei sich mit jedem Gangradpaar ein anderes Übersetzungsverhältnis zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle des Getriebes herstellen lässt. Beispielsweise weist ein Viergang-Handschaltgetriebe vier Gangradpaare im Kraftfluss zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle auf. Üblicherweise werden die einzelnen Gangradpaare dabei durch ständig miteinander kämmende Stirnräder gebildet, von denen eines jedoch drehbar auf einer Losradwelle angeordnet ist und mittels einer Schaltmuffe formschlüssig und somit drehfest nach erfolgter Synchronisierung mittels eines Synchronrings mit der Losradwelle verbunden werden kann. Die Betätigung der Schaltmuffen erfolgt dabei mittels eines Ganghebels über eine Schaltmechanik, über die die einzelnen Schaltmuffen selektiv mit dem Ganghebel kinematisch gekoppelt werden können.A conventional manual transmission usually has several Gangradpaare with spur gear teeth, with each pair of gear wheels, a different ratio between the drive shaft and the output shaft of the transmission can be produced. For example, a four-speed manual transmission has four pairs of gear wheels in the power flow between the drive shaft and the output shaft. Usually, the individual Gangradpaare be formed by constantly meshing spur gears, one of which, however, is rotatably mounted on a Losradwelle and by means of a shift sleeve form-fitting and thus rotatably connected after synchronization by means of a synchronizer ring with the Losradwelle. The operation of the shift sleeves is carried out by means of a gear lever via a switching mechanism over which the individual shift sleeves can be selectively coupled kinematically with the gear lever.
Üblicherweise ist in einem Handschaltgetriebe eine Schaltmuffe zur Schaltung zweier Gänge zuständig, da durch eine Verschiebung der Schaltmuffe in eine Richtung das Losrad eines Gangradpaars drehfest mit der Losradwelle verbunden wird, wohingegen durch eine Verschiebung der Schaltmuffe in eine entgegengesetzte Richtung das Losrad eines anderen Gangradpaars drehfest mit der Losradwelle verbunden wird.Usually, a shift sleeve is responsible for switching two gears in a manual transmission, as by a displacement of the shift sleeve in one direction, the idler gear of a Gangradpaars is rotatably connected to the Losradwelle, whereas by a displacement of the shift sleeve in an opposite direction, the idler gear of another Gangradpaars rotation with the loose wheel shaft is connected.
Üblicherweise ist dabei eine Schaltmuffe zur Schaltung des ersten und zweiten Gangs zuständig, wohingegen eine andere Schaltmuffe zur Schaltung des dritten und vierten Gangs zuständig ist, was bedeutet, dass einerseits die Gangradpaare für den ersten und zweiten Gang und andererseits die Gangradpaare für den dritten und vierten Gang unmittelbar benachbart zueinander anzuordnen sind, um durch Rechts- bzw. Linksverschiebung der jeweiligen Schaltmuffe den ersten und zweiten bzw. den dritten und vierten Gang schalten zu können. Bei einem herkömmlichen H-Schaltmuster des Ganghebels wird dabei die Schaltmuffe für den ersten und zweiten Gang in eine Richtung geschoben, wenn der Ganghebel ausgehend aus der Leerlaufgasse nach links vorne gedrückt wird, wohingegen die Schaltmuffe für den ersten und zweiten Gang in die andere Richtung verschoben wird, wenn der Ganghebel nach links hinten gezogen wird. Wird hingegen der Ganghebel in der Leerlaufgasse nach rechts verschwenkt, so wird über den Schaltmechanismus der Ganghebel mit der Schaltmuffe für den dritten und vierten Gang gekoppelt, so dass die Schaltmuffe für den dritten und vierten Gang in eine Richtung verschoben wird, wenn der Ganghebel nach rechts vorne gedrückt wird, wohingegen die Schaltmuffe für den dritten und vierten Gang in die entgegengesetzte Richtung verschoben wird, wenn der Ganghebel nach rechts hinten gezogen wird.Usually, a shift sleeve is responsible for switching the first and second gear, whereas another shift sleeve is responsible for switching the third and fourth gear, which means that on the one hand the gear wheel pairs for the first and second gear and on the other hand the Gangradpaare for the third and fourth Gang immediately adjacent to each other are to be able to switch by right or left shift of the respective shift sleeve the first and second or the third and fourth gear. In a conventional H-shift pattern of the gear lever while the first and second speed shift sleeve is pushed in a direction when the gear lever is pressed starting from the idle lane to the left front, whereas the shift sleeve for the first and second gear shifted in the other direction when the gear lever is pulled to the left rear. On the other hand, when the gear lever is pivoted to the right in the idle lane, the gear lever is coupled to the third and fourth gear shift sleeve via the shift mechanism, so that the third and fourth gear shift sleeve is shifted in one direction when the gear lever is shifted to the right is pushed forward, whereas the third and fourth gear shift sleeve is displaced in the opposite direction when the gear lever is pulled to the right rear.
Befinden sich nun jedoch bei einem Fahrzeuggetriebe die Gangradpaare für den ersten und zweiten bzw. für den dritten und vierten Gang nicht unmittelbar benachbart zueinander, so lassen sich die einzelnen Gänge unter Zugrundelegung eines H-Schaltmusters nicht in der üblichen Weise sequentiell durchschalten. Befinden sich beispielsweise die Gangradpaare für den ersten und zweiten Gang bzw. für den zweiten und vierten Gang unmittelbar nebeneinander, so würde die Schaltmuffe zwischen dem ersten und dritten Gangradpaar das Losrad des dritten Gangradpaars mit der Losradwelle verbinden, wenn der Ganghebel ausgehend vom ersten Gang (links vorne) nach links hinten gezogen wird, wo sich bei einem herkömmlichen H-Schaltmuster der zweite Gang befindet.If, however, the gear wheel pairs for the first and second or for the third and fourth gear are not immediately adjacent to one another in a vehicle transmission, then the individual gears can not be sequentially switched on in the usual way on the basis of an H shift pattern. For example, if the first and second gear pairs or the second and fourth gears are directly adjacent to each other, the shift sleeve between the first and third gear pair would connect the idler gear of the third gear pair to the idler gear shaft when the gear lever starts from the first gear (FIG. left front) is pulled to the left rear, where in a conventional H shift pattern, the second gear is.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schalteinrichtung zur Durchführung von Gangwechseln in einem Fahrzeuggetriebe anzugeben, die es erlaubt, die einzelnen Gänge des Getriebes auf Grundlage eines H-Schaltmusters selbst dann sequentiell durchschalten zu können, wenn die Gangräder benachbarter Gänge nicht unmittelbar benachbart zueinander angeordnet sind.The invention is therefore based on the object to provide a switching device for carrying out gear changes in a vehicle transmission, which allows to sequentially switch through the individual gears of the transmission based on a H-shift pattern even if the gears of adjacent gears not immediately adjacent to each other are arranged.
Diese Aufgabe wird mit einer Schalteinrichtung zur Durchführung von Gangwechseln in einem Fahrzeuggetriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved with a switching device for carrying out gear changes in a vehicle transmission with the features of
Die Schalteinrichtung umfasst einen drehbaren bzw. rotatorisch beweglichen Schaltaktuator, der zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung verschiebbar bzw. translatorisch beweglich ist und der eine erste, eine zweite, eine dritte sowie zumindest eine vierte Schaltsteuerkontur aufweist, von denen eine jede einem anderen Gang des Fahrzeuggetriebes zugeordnet ist bzw. entspricht. Des Weiteren umfasst die Schalteinrichtung ein erstes Schaltelement sowie zumindest ein zweites Schaltelement wie beispielsweise eine erste und zweite Schaltgabel oder eine erste Schaltstange zur Betätigung einer ersten Schaltgabel sowie eine zweite Schaltstange zur Betätigung einer zweiten Schaltgabel.The switching device comprises a rotatable or rotatably movable shift actuator, which is displaceably movable between a first and a second position and which has a first, a second, a third and at least a fourth shift control contour, each of which a different gear of the Vehicle transmission is assigned or corresponds. Furthermore, the switching device comprises a first switching element and at least one second switching element such as a first and second shift fork or a first shift rod for actuating a first shift fork and a second shift rod for actuating a second shift fork.
Erfindungsgemäß ist es dabei nun vorgesehen, dass das erste Schaltelement in der ersten Schaltstellung des Schaltaktuators aufgrund einer Drehung desselben durch die erste Schaltsteuerkontur und in der zweiten Stellung des Schaltaktuators aufgrund einer Drehung desselben durch die dritte Schaltsteuerkontur betätigt werden kann. Demgegenüber kann das zweite Schaltelement in der ersten Stellung des Schaltaktuators aufgrund einer Drehung desselben durch die zweite Schaltsteuerkontur und in der zweiten Stellung des Schaltaktuators aufgrund einer Drehung desselben durch die vierte Schaltsteuerkontur betätigt werden.According to the invention, it is now provided that the first switching element in the first switching position of the Schaltaktuators due to rotation thereof by the first shift control contour and in the second position of the shift actuator due to rotation thereof by the third shift control contour. On the other hand, in the first position of the shift actuator, the second shift member can be operated due to rotation thereof by the second shift control contour and in the second position of the shift actuator due to rotation thereof by the fourth shift control contour.
Anders ausgedrückt kann also in der ersten Stellung des Schaltaktuators aufgrund einer Drehung desselben das erste Schaltelement durch die erste Schaltsteuerkontur und das zweite Schaltelement durch die zweite Schaltsteuerkontur betätigt werden, wohingegen in der zweiten Stellung des Schaltaktuators aufgrund einer Drehung desselben das erste Schaltelement durch die dritte Schaltsteuerkontur und das zweite Schaltelement durch die vierte Schaltsteuerkontur betätigt werden kann.In other words, in the first position of the shift actuator due to rotation thereof, the first shift element can be actuated by the first shift control contour and the second shift element by the second shift control contour, whereas in the second position of the shift actuator due to rotation thereof, the first shift element by the third shift control contour and the second switching element can be actuated by the fourth shift control contour.
Handelt es sich beispielsweise bei dem ersten Schaltelement um eine erste Schaltstange zur Betätigung einer Schaltmuffe zwischen einem ersten Gangradpaar für den ersten Gang und einem dritten Gangradpaar für den dritten Gang und handelt es sich bei dem zweiten Schaltelement um eine zweite Schaltstange zur Betätigung einer Schaltmuffe zwischen einem zweiten Gangradpaar für den zweiten Gang und einem vierten Gangradpaar für den vierten Gang, so kann durch eine reine Drehung des Schaltaktuators in seiner ersten Stellung sowohl das erste Schaltelement und damit die Schaltmuffe für den ersten und dritten Gang als auch das zweite Schaltelement und damit die Schaltmuffe für den zweiten und vierten Gang verschoben und damit in Eingriff mit dem Losrad des jeweiligen Gangradpaars gebracht werden. Die Drehung des Schaltaktuators kann dabei durch den Ganghebel hervorgerufen werden, indem dieser in an sich bekannter Weise entsprechend einem H-Schaltmuster von links vorne nach links hinten gezogen wird, wie dies bei einem H-Schaltmuster der Fall ist, um vom ersten in den zweiten Gang zu schalten. In entsprechender Weise kann in der zweiten Stellung des Schaltaktuators durch eine reine Drehung des Schaltaktuators sowohl das erste Schaltelement und damit die Schaltmuffe für den ersten und dritten Gang als auch das zweite Schaltelement und damit die Schaltmuffe für den zweiten und vierten Gang verschoben und damit in Eingriff mit dem Losrad des jeweiligen Gangradpaars gebracht werden.For example, if the first shift element is a first shift rod for actuating a shift collar between a first first-speed gear pair and a third third-speed gear pair, and the second shift element is a second shift rod for actuating a shift sleeve between one second gear pair for the second gear and a fourth gear pair for the fourth gear, so can by a pure rotation of the Schaltaktuators in its first position, both the first switching element and thus the shift sleeve for the first and third gear and the second switching element and thus the shift sleeve shifted for the second and fourth gear and thus brought into engagement with the idler gear of the respective Gangradpaars. The rotation of the shift actuator can be caused by the gear lever by this is pulled in a conventional manner according to an H-shift pattern from left to left front, as is the case with an H-shift pattern, from the first to the second Gear to shift. In a corresponding manner, in the second position of the shift actuator by a pure rotation of the shift actuator, both the first shift element and thus the shift sleeve for the first and third gear and the second shift element and thus the shift sleeve for the second and fourth gear shifted and thus engaged be brought with the idler gear of the respective Gangradpaars.
Wie zuvor erläutert, kann die Drehbewegung des Schaltaktuators durch eine Vor-Rück-Bewegung des Ganghebels bewirkt werden. Demgegenüber kann der Schaltaktuator zwischen seinen beiden Stellungen mittels des Ganghebels verschoben werden, indem dieser einer Rechts-Links-Bewegung in der Leerlaufgasse eines H-Schaltmusters unterworfen wird. Durch die Rechts-Links-Bewegung des Ganghebels und damit des Schaltaktuators erfolgt somit also gewissermaßen eine Vorauswahl der Schaltsteuerkonturen dahingehend, dass dadurch festgelegt wird, in welche Richtung die beiden Schaltelemente bei einer nachfolgenden Drehung des Schaltaktuators verschoben werden. Wird also beispielsweise der Schaltaktuator durch eine Schwenkbewegung des Ganghebels nach links in seine erste Stellung nach links geschoben, so kann bei einer nachfolgenden Drehung des Schaltaktuators je nach Drehrichtung entweder das erste Schaltelement durch die erste Schaltsteuerkontur oder das zweite Schaltelement durch die zweite Schaltsteuerkontur zur Schaltung des ersten bzw. zweiten Gangs betätigt werden. Wird hingegen der Schaltaktuator durch eine Schwenkbewegung des Ganghebels nach rechts in seine zweite Stellung nach rechts geschoben, so kann bei einer nachfolgenden Drehung des Schaltaktuators je nach Drehrichtung entweder das erste Schaltelement durch die dritte Schaltsteuerkontur oder das zweite Schaltelement durch die vierte Schaltsteuerkontur zur Schaltung des zweiten bzw. vierten Gangs betätigt werden.As previously explained, the rotational movement of the shift actuator can be effected by a forward-backward movement of the gear lever. On the other hand, the shift actuator can be displaced between its two positions by means of the gear lever by being subjected to a right-left movement in the idle lane of an H shift pattern. By the right-left movement of the gear lever and thus the shift actuator thus takes place so to speak, a preselection of the shift control contours to the effect that it is determined in which direction the two switching elements are moved in a subsequent rotation of the shift actuator. Thus, for example, if the shift actuator is pushed to the left by a pivoting movement of the gear lever to its left in its first position, then in a subsequent rotation of the Schaltaktuators depending on the direction of rotation either the first switching element by the first switching control contour or the second switching element by the second switching control contour to the circuit of first or second gear are operated. If, however, the shift actuator pushed by a pivoting movement of the gear lever to the right to its second position to the right, then in a subsequent rotation of the Schaltaktuators depending on the direction of rotation, either the first switching element by the third switching control contour or the second switching element by the fourth switching control contour for switching the second or fourth gear are operated.
Durch den Schaltaktuator der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung erfolgt somit also gewissermaßen eine Art Schaltmusterkonvertierung dahingehend, dass sich ein Fahrzeuggetriebe selbst dann gemäß einem herkömmlichen H-Schaltmuster schalten lässt, wenn einerseits die Gangradpaare für den ersten und dritten Gang und andererseits die Gangradpaare für den zweiten und vierten Gang und nicht etwa wie üblich die Gangradpaare für den ersten und zweiten Gang bzw. die Gangradpaare für den dritten und vierten Gang unmittelbar benachbart zueinander angeordnet sind.By the shift actuator of the switching device according to the invention thus thus, so to speak, a kind of switching pattern conversion to the effect that a vehicle transmission can be switched even according to a conventional H-shift pattern, if on the one hand, the Gangradpaare for the first and third gear and on the other hand, the Gangradpaare for the second and fourth gear and not, as usual, the first and second speed gear pairs and the third and fourth speed gear pairs are disposed immediately adjacent to each other.
Mit der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung lässt sich somit gewissermaßen bei einem Fahrzeuggetriebe, bei dem die Gangradpaare für den ersten und zweiten bzw. den dritten und vierten Gang nicht unmittelbar benachbart zueinander angeordnet sind, ein H-Schaltmuster realisieren, sofern einerseits das erste Schaltelement zur Schaltung des ersten und dritten Gangs und das zweite Schaltelement zur Schaltung des zweiten und vierten Gangs dient und sofern andererseits die erste Schaltsteuerkontur dem ersten Gang, die zweite Schaltsteuerkontur dem zweiten Gang, die dritte Schaltsteuerkontur dem dritten Gang und die vierte Schaltsteuerkontur dem vierten Gang des Fahrzeuggetriebes zugeordnet ist.With the switching device according to the invention can thus be realized so to speak, in a vehicle transmission in which the Gangradpaare for the first and second or the third and fourth gear are not immediately adjacent to each other, an H-switching pattern, provided on the one hand, the first switching element for switching the first On the other hand, the first shift control contour is assigned to the first gear, the second shift control contour to the second gear, the third shift control contour to the third gear and the fourth shift control contour to the fourth gear of the vehicle transmission.
Unter dieser Voraussetzung lässt sich entsprechend einem herkömmlichen H-Schaltmuster erzielen, dass ausgehend von einer Neutralstellung des Schaltaktuators die Drehrichtung des Schaltaktuators zur Betätigung des ersten Schaltelements durch die erste Schaltsteuerkontur der Drehrichtung des Schaltaktuators zur Betätigung des zweiten Schaltelements durch die zweite Schaltsteuerkontur entgegengerichtet ist, und/oder dass ausgehend von einer Neutralstellung des Schaltaktuators die Drehrichtung des Schaltaktuators zur Betätigung des ersten Schaltelements durch die dritte Schaltsteuerkontur der Drehrichtung des Schaltaktuators zur Betätigung des zweiten Schaltelements durch die vierte Schaltsteuerkontur entgegengerichtet ist. Anders ausgedrückt lässt sich ein H-Schaltmuster realisieren, bei dem ausgehend von einer Neutralstellung des Schaltaktuators die Drehrichtung des Schaltaktuators zur Betätigung des ersten Schaltelements durch die erste Schaltsteuerkontur der Drehrichtung des Schaltaktuators zur Betätigung des ersten Schaltelements durch die dritte Schaltsteuerkontur entspricht, und/oder bei der ausgehend von einer Neutralstellung des Schaltaktuators die Drehrichtung des Schaltaktuators zur Betätigung des zweiten Schaltelements durch die zweite Schaltsteuerkontur der Drehrichtung des Schaltaktuators zur Betätigung des zweiten Schaltelements durch die vierte Schaltsteuerkontur entspricht. Die Neutralstellung des Schaltaktuators entspricht dabei jener Stellung des Ganghebels, in der sich dieser bei einem H-Schaltmuster in der Leerlaufgasse befindet.Under this condition, according to a conventional H-switching pattern, it can be obtained starting from a neutral position of the shift actuator, the direction of rotation of the shift actuator for actuating the first shift element by the first shift control contour of the direction of rotation of the shift actuator for actuating the second shift element by the second shift control contour is opposite, and / or that starting from a neutral position of the Schaltaktuators the direction of rotation of the Schaltaktuators for actuating the first switching element by the third shift control contour of the direction of rotation of the shift actuator for actuating the second switching element by the fourth shift control contour is opposite. In other words, an H-shift pattern can be realized in which, starting from a neutral position of the shift actuator, the rotational direction of the shift actuator for actuating the first shift element by the first shift control contour corresponds to the rotational direction of the shift actuator for actuating the first shift element by the third shift control contour which, starting from a neutral position of the shift actuator, corresponds to the direction of rotation of the shift actuator for actuating the second shift element by the second shift control contour of the direction of rotation of the shift actuator for actuating the second shift element by the fourth shift control contour. The neutral position of the shift actuator corresponds to that position of the gear lever, in which this is at an H-shift pattern in the idle lane.
Im Folgenden wird nun auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung eingegangen. Weitere Ausführungsformen können sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Figurenbeschreibung sowie den Zeichnungen ergeben.In the following, preferred embodiments of the invention will now be discussed. Further embodiments may be apparent from the dependent claims, the description of the figures and the drawings.
So kann es gemäß einer ersten Ausführungsform vorgesehen sein, dass der Schaltaktuator durch eine Schaltwalze gebildet wird, wobei die einzelnen Schaltsteuerkonturen in axialer Richtung versetzt zueinander angeordnet und als in der Oberfläche der Schaltwalze ausgebildete Schaltspuren bzw. -gassen ausgebildet sind, von denen eine jede zumindest einen Kurvenabschnitt mit sich in axialer Richtung der Schaltwalze erstreckender Amplitude aufweist. Aufgrund der Tatsache, dass der als Schaltwalze ausgebildete Schaltaktuator dabei verschiebbar bzw. translatorisch beweglich ist, kann dabei erreicht werden, dass im Unterschied zu einer herkömmlichen Schaltwalzen-Schalteinrichtung, wie sie beispielsweise von mittels Fußschalthebel-betätigten Motorradwechselgetrieben bekannt sind, die einzelnen Gänge nicht unbedingt sequentiell nacheinander durchgeschaltet werden müssen, sondern dass bei Bedarf auch ein oder mehrere Gänge übersprungen werden können, was landläufig als „Skip Shifting“ bekannt ist, so dass beispielsweise vom ersten Gang direkt in den dritten Gang hoch oder vom vierten Gang direkt in den zweiten Gang heruntergeschaltet werden kann.Thus, it may be provided according to a first embodiment, that the shift actuator is formed by a shift drum, wherein the individual shift control contours offset in the axial direction to each other and formed as formed in the surface of the shift drum switching tracks or -gassen, of which at least each a curve portion having in the axial direction of the shift drum extending amplitude. Due to the fact that the shift lever formed as a shift actuator is displaceable or translationally movable, it can be achieved that, unlike a conventional shift drum switching device, as they are known for example by means of Fußschalthebel-operated motorcycle gearboxes, the individual gears not necessarily must be sequentially sequentially switched through, but that if necessary, one or more gears can be skipped, which is commonly known as "Skip Shifting", so for example from the first gear directly into the third gear up or from the fourth gear directly into the second gear can be downshifted.
Gemäß einer anderen Ausführungsform kann es vorgesehen sein, dass der Schaltaktuator durch eine ebene Platte gebildet wird, wobei die einzelnen Schaltsteuerkonturen in Richtung des Verschiebefreiheitsgrads des als Platte ausgebildeten Schaltaktuators versetzt zueinander angeordnet und als in der Platte ausgebildete Schaltspuren bzw. -gassen ausgebildet sind. Rein anschaulich betrachtet entspricht dabei gewissermaßen der als eine ebene Platte ausgebildete Schaltaktuator der Abwicklung eines als Schaltwalze ausgebildeten Schaltaktuators mit dem Unterschied, dass der Drehfreiheitsgrad der Abwicklung einer Schaltwalze einem translatorischen Freiheitsgrad entspricht, wohingegen der als ebene Platte ausgebildete Schaltaktuator nicht etwa über zwei translatorische Freiheitsgrade, sondern wie eine Schaltwalze über einen rotatorischen und einen translatorischen Freiheitsgrad verfügt.According to another embodiment, it may be provided that the switching actuator is formed by a flat plate, wherein the individual switching control contours offset from each other in the direction of the degree of freedom of displacement of the plate formed Schaltaktuators and formed as formed in the plate switching tracks or -gassen. In purely illustrative terms, the shift actuator embodied as a flat plate effectively corresponds to the development of a shift actuator designed as a shift drum, with the difference that the degree of freedom of rotation of a shift drum corresponds to a translational degree of freedom, whereas the shift actuator designed as a flat plate does not have about two translatory degrees of freedom, but like a shift drum has a rotational and a translatory degree of freedom.
Hierzu kann die Platte gemäß einer weiteren Ausführungsform eine Kulissenführung aufweisen, welche derart ausgebildet ist, dass die Platte in ihrer Plattenebene sowohl verschwenkt als auch verschoben werden kann. Beispielsweise kann solch eine Kulissenführung dadurch realisiert werden, dass in der Platte ein Langloch ausgebildet ist, welches einen ortsfesten Führungsstift aufnimmt, so dass die Platte einerseits um diesen Führungsstift verschwenkt werden und andererseits in Längsrichtung des Langlochs geführt durch den Führungsstift verschoben werden kann.For this purpose, the plate according to a further embodiment have a slotted guide, which is designed such that the plate can be both pivoted in its plate plane and moved. For example, such a slotted guide can be realized in that in the plate, a slot is formed, which receives a stationary guide pin, so that the plate on the one hand pivoted about this guide pin and on the other hand can be moved in the longitudinal direction of the slot guided by the guide pin.
Zwar können direkt an den einzelnen Schaltgabeln zur Betätigung der Schaltmuffen in die jeweiligen Schaltsteuerkonturen eingreifende Schaltfinger vorgesehen sein; gemäß einer weiteren Ausführungsform kann es jedoch vorgesehen sein, dass das erste Schaltelement eine erste Schaltstange mit einem ersten Schaltfinger und das zweite Schaltelement eine zweite Schaltstange mit einem zweiten Schaltfinger umfasst, wobei der erste Schaltfinger in der ersten Stellung des als Schaltwalze oder als ebene Platte ausgebildeten Schaltaktuators mit der ersten Schaltsteuerkontur und in der zweiten Stellung des Schaltaktuators mit der dritten Schaltsteuerkontur in Eingriff steht, und/oder wobei der zweite Schaltfinger in der ersten Stellung des Schaltaktuators mit der zweiten Schaltsteuerkontur und in der zweiten Stellung des Schaltaktuators mit der vierten Schaltsteuerkontur in Eingriff steht. Der Schaltaktuator stellt somit gewissermaßen die Schnittstelle zwischen einem inneren und einem äußeren Schaltmechanismus dar, so dass keine konstruktiven Modifikationen am inneren Schaltmechanismus des Fahrzeuggetriebes vorgenommen werden müssen.Although may be provided directly to the individual shift forks for actuating the shift sleeves in the respective shift control contours engaging shift fingers; According to a further embodiment, however, it may be provided that the first switching element comprises a first shift rod with a first shift finger and the second shift element comprises a second shift rod with a second shift finger, wherein the first shift finger in the first position of the shift drum or as a flat plate Schaltaktuators with the first shift control contour and in the second position of the shift actuator with the third shift control contour is engaged, and / or wherein the second shift finger in the first position of the shift actuator with the second shift control contour and in the second position of the shift actuator with the fourth shift control contour in engagement stands. The shift actuator thus effectively represents the interface between an inner and an outer shift mechanism, so that no structural modifications to the inner shift mechanism of the vehicle transmission must be made.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die erste Schaltsteuerkontur mit der dritten Schaltsteuerkontur durch eine Umschaltnut verbunden sein, die sich in Richtung des translatorischen Bewegungsfreiheitsgrads des als Schaltwalze oder als ebene Platte ausgebildeten Schaltaktuators erstreckt. In entsprechender Weise kann die zweite Schaltsteuerkontur mit der vierten Schaltsteuerkontur durch eine Umschaltnut verbunden sein, die sich in Richtung des translatorischen Bewegungsfreiheitsgrads des als Schaltwalze oder als ebene Platte ausgebildeten Schaltaktuators erstreckt. Die in Rede stehende Umschaltnuten bilden dabei gewissermaßen die Leerlaufgasse des H-Schaltmusters des Ganghebels ab, wodurch sichergestellt werden kann, dass der Schaltaktuator zwischen seinen beiden Stellungen verschoben werden kann, wenn kein Gang eingelegt ist.According to a further embodiment, the first shift control contour may be connected to the third shift control contour by a switching groove extending in the direction of the translatory Freedom of movement of the form of a shift drum or a flat plate Schaltaktuators extends. Similarly, the second shift control contour may be connected to the fourth shift control contour by a switching groove extending in the direction of translational freedom of movement of the shift actuator formed as a shift drum or a flat plate Schaltaktuators. The Umschaltnuten in question thereby effectively form the idle lane of the H-shift pattern of the gear lever, which can be ensured that the shift actuator can be moved between its two positions when no gear is engaged.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann es vorgesehen sein, dass der Schaltaktuator durch eine Schaltwalze gebildet wird, bei der die einzelnen Schaltsteuerkonturen ebenfalls in axialer Richtung zueinander versetzt angeordnet sind, jedoch als in radialer Richtung der Schaltwalze sich erstreckende Nocken in Form von Nockenerhebungen und/oder Nockensenkungen ausgebildet sind. Anders als bei in der Oberfläche einer Schaltwalze ausgebildeten Schaltspuren bzw. -gassen, die jeweils einen Kurvenabschnitt mit sich in axialer Richtung der Schaltwalze erstreckender Amplitude aufweisen, bewirken die als Nocken ausgebildeten Schaltsteuerkonturen somit nicht etwa eine Auslenkung der jeweiligen Schaltstangen in axialer Richtung der Schaltwalze sondern in radialer Richtung der Schaltwalze. Handelt es sich daher bei den einzelnen Schaltsteuerkonturen um in der Oberfläche einer Schaltwalze ausgebildete Schaltspuren, so kann die Achse der Schaltwalze parallel zur Längserstreckung der beiden Schaltstangen ausgerichtet werden. Handelt es sich hingegen bei den Schaltsteuerkonturen um sich in radialer Richtung einer Schaltwalze sich erstreckende Nocken, so kann die Schaltwalze so orientiert werden, dass ihre Achse senkrecht zur Längserstreckung der beiden Schaltstangen ausgerichtet ist. Somit kann die Schaltwalze je nach verfügbarem Bauraum parallel oder senkrecht zur Längserstreckung der beiden Schaltstangen ausgerichtet werden.According to a further embodiment, it may be provided that the shift actuator is formed by a shift drum, in which the individual shift control contours are also arranged offset from each other in the axial direction, but as in the radial direction of the shift drum extending cams in the form of cam lobes and / or cams are formed. Unlike trained in the surface of a shift drum switching lanes or -gassen, each having a curve portion extending in the axial direction of the shift drum amplitude cause the formed as a cam shift control contours thus not about a deflection of the respective shift rails in the axial direction of the shift drum in the radial direction of the shift drum. If, therefore, the individual shift control contours are shift tracks formed in the surface of a shift drum, then the axis of the shift drum can be aligned parallel to the longitudinal extension of the two shift rails. On the other hand, if the shift control contours are cams extending in the radial direction of a shift drum, then the shift drum can be oriented such that its axis is aligned perpendicular to the longitudinal extension of the two shift rails. Thus, the shift drum can be aligned depending on the available space parallel or perpendicular to the longitudinal extent of the two shift rails.
Wie bei der Ausführungsform, bei der die einzelnen Schaltsteuerkonturen als in der Oberfläche einer Schaltwalze ausgebildete Schaltspuren mit sich in axialer Richtung der Schaltwalze erstreckender Amplitude ausgebildet sind, kann auch bei der Ausführungsform, bei der die einzelnen Schaltsteuerkonturen durch sich in radialer Richtung einer Schaltwalze erstreckende Nocken in Form von Nockenerhebungen und/oder Nockensenkungen ausgebildet sind, das erste Schaltelement eine erste Schaltstange mit einem ersten Schaltfinger und das zweite Schaltelement eine zweite Schaltstange mit einem zweiten Schaltfinger umfassen. Hierbei kann in radialer Richtung der Schaltwalze der erste Schaltfinger in der ersten Stellung des Schaltaktuators mit der ersten Schaltsteuerkontur und in der zweiten Stellung des Schaltaktuators mit der dritten Schaltsteuerkontur ausgerichtet sein. In entsprechender Weise kann in radialer Richtung der Schaltwalze der zweite Schaltfinger in der ersten Stellung des Schaltaktuators mit der zweiten Schaltsteuerkontur und in der zweiten Stellung des Schaltaktuators mit der vierten Schaltsteuerkontur ausgerichtet sein. Je nach Schaltstellung des Schaltaktuators ist also der Schaltfinger der jeweiligen Schaltstange mit einer anderen Schaltsteuerkontur ausgerichtet, wodurch anders als bei herkömmlichen schaltwalzenbasierten Schalteinrichtungen bei Bedarf gezielt einzelne Gänge im Sinne eines „Skip Shiftings“ übersprungen werden können.As in the embodiment in which the individual shift control contours are formed as formed in the surface of a shift drum switching tracks extending in the axial direction of the shift drum amplitude, can also in the embodiment in which the individual shift control contours by extending in the radial direction of a shift drum cams are formed in the form of cam lobes and / or cam depressions, the first switching element comprises a first shift rod with a first shift finger and the second shift element comprises a second shift rod with a second shift finger. In this case, in the radial direction of the shift drum, the first shift finger may be aligned with the first shift control contour in the first position of the shift actuator and with the third shift control contour in the second position of the shift actuator. Correspondingly, in the radial direction of the shift drum, the second shift finger may be aligned with the second shift control contour in the first position of the shift actuator and with the fourth shift control contour in the second position of the shift actuator. Depending on the switching position of the shift actuator so the shift finger of the respective shift rod is aligned with a different shift control contour, which unlike conventional shift-roller-based switching devices as needed targeted individual gears in the sense of "Skip Shifting" can be skipped.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform können die beiden Schaltstangen jeweils mittels einer Feder vorgespannt sein, so dass die freien Enden ihrer jeweiligen Schaltfinger in Richtung der als Nocken ausgebildeten zugehörigen Schaltsteuerkontur gedrängt werden. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass die einzelnen Schaltstangen nach erfolgter Auslenkung durch eine Nockenerhebung wieder zurück in ihre Neutralstellung oder in eine Stellung überführt werden können, in der der jeweilige Schaltfinger in einer Nockensenkung zu liegen kommt.According to a further embodiment, the two shift rails may each be biased by a spring so that the free ends of their respective shift fingers are urged in the direction of the associated shift control contour formed as a cam. In this way it can be ensured that the individual shift rods can be transferred back to their neutral position or into a position after deflection by a cam lobe, in which the respective shift finger comes to rest in a cam depression.
Im Folgenden wird die Erfindung nun rein exemplarisch unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, in denen:
-
1 eine perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schalteinrichtung zeigt; -
2 eine Ansicht der Schaltwalze der Schalteinrichtung gemäß1 zeigt; -
3 die Schalteinrichtung der1 in ihrer Neutralstellung zeigt; -
4 die Schalteinrichtung der1 in Rück- und Vorderansicht bei eingelegtem ersten Gang zeigt; -
5 die Schalteinrichtung der1 in Rück- und Vorderansicht bei eingelegtem zweiten Gang zeigt; -
6 die Schalteinrichtung der1 in Rück- und Vorderansicht bei eingelegtem dritten Gang zeigt; -
7 die Schalteinrichtung der1 in Rück- und Vorderansicht bei eingelegtem vierten Gang zeigt; -
8 eine perspektivische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schalteinrichtung zeigt; -
9 die Schalteinrichtung der8 in ihrer Neutralstellung in unterschiedlichen Ansichten zeigt; -
10 die Schalteinrichtung der8 bei eingelegtem ersten Gang zeigt; -
11 die Schalteinrichtung der8 bei eingelegtem zweiten Gang zeigt; -
12 die Schalteinrichtung der8 bei eingelegtem dritten Gang zeigt; -
13 die Schalteinrichtung der8 bei eingelegtem vierten Gang zeigt; -
14 eine perspektivische Darstellung einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schalteinrichtung zeigt; -
15 dieSchalteinrichtung der 14 in einer ersten Neutralstellung zeigt; -
16 dieSchalteinrichtung der 14 bei eingelegtem ersten Gang zeigt; -
17 dieSchalteinrichtung der 14 bei eingelegtem zweiten Gang zeigt; -
18 dieSchalteinrichtung der 16 in einer zweiten Neutralstellung zeigt; -
19 dieSchalteinrichtung der 14 bei eingelegtem dritten Gang zeigt; und -
20 dieSchalteinrichtung der 14 bei eingelegtem vierten Gang zeigt.
-
1 shows a perspective view of a first embodiment of a switching device according to the invention; -
2 a view of the shift drum of the switching device according to1 shows; -
3 the switching device of1 in its neutral position; -
4 the switching device of1 in rear and front view with first gear engaged; -
5 the switching device of1 in rear and front view with second gear engaged; -
6 the switching device of1 in rear and front view with third gear engaged; -
7 the switching device of1 in rear and front view with engaged fourth gear shows; -
8th shows a perspective view of a second embodiment of a switching device according to the invention; -
9 the switching device of8th in its neutral position in different views; -
10 the switching device of8th with first gear engaged; -
11 the switching device of8th with engaged second gear shows; -
12 the switching device of8th with engaged third gear shows; -
13 the switching device of8th with engaged fourth gear shows; -
14 shows a perspective view of a third embodiment of a switching device according to the invention; -
15 the switching device of14 in a first neutral position; -
16 the switching device of14 with first gear engaged; -
17 the switching device of14 with engaged second gear shows; -
18 the switching device of16 in a second neutral position; -
19 the switching device of14 with engaged third gear shows; and -
20 the switching device of14 shows in fourth gear.
Die
Die Schalteinrichtung
Wie den voranstehenden Erläuterungen entnommen werden kann, befinden sich also die Gangradpaare für den ersten und dritten Gang unmittelbar benachbart zueinander, wobei sich dazwischen die erste Schaltgabel
Um trotz der Tatsache, dass hier im Unterschied zu einer herkömmlichen Schalteinrichtung dem ersten und dem dritten Gang bzw. dem zweiten und dem vierten Gang jeweils eine gemeinsame Schaltmuffe zugeordnet ist, die einzelnen Gänge mittels des Ganghebels entsprechend einem herkömmlichen H-Schaltmuster anwählen zu können, erfolgt hier die Betätigung der beiden Schaltstangen
Mit anderen Worten erfolgt durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Schaltaktuators eine Konvertierung des Schaltmusters zur Betätigung der einzelnen Gänge in ein herkömmliches H-Schaltmuster.In other words, by the inventive design of the Schaltaktuators a conversion of the switching pattern for actuating the individual gears in a conventional H-shift pattern.
Hierzu kann die Schaltwalze
Um nun durch Betätigung der Schaltwalze
Die in der
Wird hingegen der Ganghebel in seine Stellung für den ersten Gang nach links vorne gedrückt, so wird hierdurch die Schaltwalze
Wird nun der Ganghebel nach links hinten gezogen, um den zweiten Gang einzulegen, so wird der zweite Mitnehmer
Soll nun ausgehend vom zweiten Gang der dritte Gang eingelegt werden, wird der Ganghebel in seine Leerlaufgasse gedrückt, was zur Folge hat, dass die zweite Schaltstange
Wird nun der Ganghebel nach rechts hinten gezogen, um den vierten Gang einzulegen, so wird die erste Schaltstange
Somit kann die erste Schaltstange
Im Folgenden wird nun unter Bezugnahme auf die
Auch hier weisen die beiden Schaltstangen
Soll nun für den ersten Gang die erste Schaltstange
Soll hingegen der dritte Gang eingelegt werden, so wird hierzu der Ganghebel
Im Folgenden wird nun unter Bezugnahme auf die
Auch dieser Schaltaktuator in Form der Schaltplatte
Auch hier sind wiederum vier Schaltsteuerkonturen bzw. Schaltspuren
Die
Soll nun ausgehend von der Neutralstellung der
Um den zweiten Gang einzulegen, wird der Ganghebel ausgehend aus seiner Neutralstellung nach links hinten gezogen, was zur Folge hat, dass die Schaltplatte
Um den dritten oder vierten Gang einzulegen, wird die Schaltplatte
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Schalteinrichtungswitching device
- 1212
- Schaltwalzeshift drum
- 1313
- Schaltplattecircuit board
- 1414
- erste Schaltstangefirst shift rod
- 1616
- zweite Schaltstangesecond shift rod
- 1818
- erste Schaltgabelfirst shift fork
- 2020
- zweite Schaltgabelsecond shift fork
- 2121
- erste Schaltsteuerkontur/Schaltspur für den ersten Gangfirst shift control contour / shift track for first gear
- 2222
- zweite Schaltsteuerkontur/Schaltspur für den zweiten Gangsecond shift control contour / shift track for the second gear
- 2323
- dritte Schaltsteuerkontur/Schaltspur für den dritten Gangthird shift control contour / shift track for the third gear
- 2424
- vierte Schaltsteuerkontur/Schaltspur für den vierten Gangfourth shift control contour / shift track for the fourth gear
- 2525
- Kurvenabschnittcurve section
- 2626
- erster Schaltfingerfirst shift finger
- 2727
- erster Mitnehmerfirst driver
- 2828
- zweiter Schaltfingersecond shift finger
- 3030
- zweiter Mitnehmersecond driver
- 3232
- erste Umschaltnutfirst switching groove
- 3434
- zweite Umschaltnutsecond switching groove
- 3636
- Nockenerhebungcam lobe
- 3838
- Nockensenkungcam-cutting
- 4040
- Ganghebelgear lever
- 4242
- LeerlaufgasseIdle Lane
- 4444
- Federfeather
- 4646
- LanglochLong hole
- 4848
- Zapfen spigot
- RR
- Drehpfeilrotation arrow
- LL
- Drehpfeilrotation arrow
Claims (13)
Priority Applications (2)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102023201448B3 (en) | 2023-02-20 | 2024-03-21 | Magna powertrain gmbh & co kg | Device for switching at least two partial transmissions and electric axle with such a device |
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-
2018
- 2018-04-25 DE DE102018206392.3A patent/DE102018206392B4/en active Active
-
2019
- 2019-03-15 WO PCT/EP2019/056579 patent/WO2019206516A1/en active Application Filing
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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R020 | Patent grant now final |